检索结果-内蒙古大学图书馆

软件学报 2025年第4期36卷 1413-1434页

作者：杨晓王小齐陈小红金芝上海市高可信计算重点实验室(华东师范大学) 上海200062 高可信软件技术教育部重点实验室(北京大学) 北京100871 北京大学计算机学院北京100871

形式化方法在需求一致性验证领域已经取得了显著的成就.然而,随着嵌入式系统需求复杂度的不断提升,需求一致性验证面临着状态空间过大的挑战.为了有效约减验证的状态空间,同时考虑到嵌入式系统需求所涉及的设备强依赖性,提出一种复杂嵌... 详细信息

形式化方法在需求一致性验证领域已经取得了显著的成就.然而,随着嵌入式系统需求复杂度的不断提升,需求一致性验证面临着状态空间过大的挑战.为了有效约减验证的状态空间,同时考虑到嵌入式系统需求所涉及的设备强依赖性,提出一种复杂嵌入式系统需求一致性的组合验证方法.它基于需求分解,识别需求间的依赖关系,通过这些依赖关系组装验证子系统,从而实现对复杂嵌入式系统需求的组合验证,并能初步定位到不一致的需求.具体而言,采用问题框架方法对需求进行建模和分解,并预设领域设备知识库对设备的物理特性进行建模.在验证子系统的组装过程中,生成预期软件的行为模型,并结合物理设备的模型进行动态组装.最后,采用航空领域机载侦查系统进行了实例研究,验证了方法的可行性和有效性,并通过5个案例评估证实了验证状态空间的显著减小.此方法为复杂嵌入式系统需求的验证提供了一种切实可行的解决方案.

关键词：复杂嵌入式系统需求一致性组合验证

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嵌入式系统的需求描述综述

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软件学报 2025年第1期36卷 27-46页

作者：陈小红刘少彬金芝上海市高可信计算重点实验室(华东师范大学) 上海200062 高可信软件技术教育部重点实验室(北京大学) 北京100871 北京大学计算机学院北京100871

随着嵌入式系统的广泛应用,其需求正变得越来越复杂,需求分析成为嵌入式系统开发的关键阶段,如何准确地建模和描述需求成为首要问题.系统地调研嵌入式系统的需求描述,并进行全面的比较分析,以便更深入地理解嵌入式系统需求的核心关注点... 详细信息

随着嵌入式系统的广泛应用,其需求正变得越来越复杂,需求分析成为嵌入式系统开发的关键阶段,如何准确地建模和描述需求成为首要问题.系统地调研嵌入式系统的需求描述,并进行全面的比较分析,以便更深入地理解嵌入式系统需求的核心关注点.首先采用系统化文献综述方法,对1979年1月–2023年11月间发表的相关文献进行识别、筛选、汇总和分析.通过自动检索和滚雪球等检索过程,筛选出150篇与主题密切相关的文献,力求文献综述的全面性.其次,从需求描述关注点、需求描述维度、需求分析要素等方面,分析现有嵌入式需求描述语言的表达能力.最后,总结现有嵌入式系统软件需求描述所面临的挑战,并针对嵌入式软件智能合成任务,提出对嵌入式系统需求描述方法表达能力的要求.

关键词：嵌入式系统需求描述需求描述语言需求分析系统需求

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基于自适应鲁棒模糊神经网络的MBR膜透水率软测量

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控制与决策 2025年第2期40卷 665-674页

作者：张祎邢刘峥韩红桂北京工业大学信息学部北京100124 计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124

针对膜生物反应器(MBR)污水处理工艺易受到进水水量、水质波动等外部干扰因素的影响导致膜透水率难以准确测量的问题,提出一种基于自适应鲁棒模糊神经网络(ARFNN)的膜透水率软测量模型.首先,构建一种对称抗噪损失函数,降低了模型对外部... 详细信息

针对膜生物反应器(MBR)污水处理工艺易受到进水水量、水质波动等外部干扰因素的影响导致膜透水率难以准确测量的问题,提出一种基于自适应鲁棒模糊神经网络(ARFNN)的膜透水率软测量模型.首先,构建一种对称抗噪损失函数,降低了模型对外部干扰的敏感度,提高了软测量模型的鲁棒性;然后,设计一种自适应梯度下降算法,动态优化模型参数,提升了软测量模型的检测精度;最后,利用李雅普诺夫函数验证了ARFNN的收敛性,分析了模型的鲁棒性,保证了模型的收敛速度和抗干扰能力.将所设计的基于ARFNN的膜透水率软测量模型应用于实际的污水处理过程中,实验结果表明,在有外部干扰的情况下,该模型不但能够实现膜透水率的在线检测,而且可以获得较高的检测精度.

关键词：模糊神经网络膜生物反应器膜透水率鲁棒性软测量梯度下降

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基于TPCM可信根的双体系可信终端计算架构

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通信学报 2025年第4期46卷 1-14页

作者：黄坚会张江江沈昌祥张建标北京工业大学计算机学院北京100124 可信计算北京市重点实验室北京100124 上海算石科技有限公司上海201203 山西大学计算机与信息技术学院山西太原030006

冯诺依曼计算机体系由于时代局限性未能考虑到现代的安全环境,计算结构中缺少基于硬件可信根的独立防护部件。基于国家标准GB/T 40650-2021可信平台控制模块(TPCM)可信根的可信终端架构被提出。该架构采用双体系结构实现了基于可信根的... 详细信息

冯诺依曼计算机体系由于时代局限性未能考虑到现代的安全环境,计算结构中缺少基于硬件可信根的独立防护部件。基于国家标准GB/T 40650-2021可信平台控制模块(TPCM)可信根的可信终端架构被提出。该架构采用双体系结构实现了基于可信根的渐进式并行可信执行环境架构,从硬件可信根芯片和底层基础软件角度出发解决终端设备源头、平台执行环境及终端设备可信管理的问题。该方法确保终端设备的TPCM可信根芯片和被测基础部件首先上电,完成对CPU执行环境可信度量,并控制CPU电源及设备初始化配置,逐步在计算机启动过程中进行可信扩散。该方法可以在保证设备本体安全可信的基础上实现可靠可信的网络应用,实现设备数据的隐私、安全保障及网络安全。

关键词：国标GB/T 40650-2021 可信根可信平台控制模块态度量可信执行环境

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基于权重偏置图注意网络的复杂场景中物体位置关系推理方法

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计算机学报 2025年第3期48卷 572-585页

作者：左国玉王子豪赵敏于双悦北京工业大学信息科学技术学院北京100124 计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124

在复杂环境中安全抓取目标物体对于机器人技术至关重要,这要求机器人能够准确理解目标物体与周围其他物体之间的空间位置关系。尽管卷积神经网络在关系推理方面展现出一定的潜力,但由于其主要关注像素级信息提取,导致对全局信息的理解不... 详细信息

在复杂环境中安全抓取目标物体对于机器人技术至关重要,这要求机器人能够准确理解目标物体与周围其他物体之间的空间位置关系。尽管卷积神经网络在关系推理方面展现出一定的潜力,但由于其主要关注像素级信息提取,导致对全局信息的理解不足,并忽略了关键的物体关系,从而限制了推理的准确性。为了解决这一问题,本文提出了一种基于端到端图注意网络的关系推理模型,旨在提升推理物体位置关系的准确性。该模型首先采用EfficientNet-B0与双向特征金字塔网络(BiFPN)进行RGB特征提取。其次,在构建图结构时,通过过滤缺乏上下位置关系的物体对,使图结构更加稀疏,从而降低计算负担。随后,利用带权重偏置的图注意网络来预测物体之间的位置关系。在视觉操纵关系数据集(VMRD)上对所提模型进行了训练和评估。结果显示,该模型在关系推理的图像准确率(IA)指标上达到了71.1%。此外,采用梯度加权类激活映射(Grad-CAM)进行了注意力可视化,进一步验证了模型在多物体无序堆叠场景中推断空间位置关系的有效性,使其适用于真实的机械臂抓取应用。最后,通过在实验室环境中对常见物体进行测试,成功地将模型应用于真实世界的机械臂抓取场景,证明了该模型在实际环境中的通用性和实用性。

关键词：复杂场景关系推理 BiFPN 图注意网络抓取顺序

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基于策略蒸馏的四足机器人步态学习方法

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北京航空航天大学学报 2025年第2期51卷 428-439页

作者：朱晓庆王涛阮晓钢陈江涛南博睿毕兰越北京工业大学信息学部北京100124 北京工业大学计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124

以柔性动作评价(SAC)为代表的强化学习算法在机器人复现高等动物的运动技能中已取得成功,该框架将策略搜索和状态动作价值函数相结合。但智能体使用策略探索是贪婪的,评价网络估算的Q值函数却使用低估值。为使智能体采取更好的策略,将... 详细信息

以柔性动作评价(SAC)为代表的强化学习算法在机器人复现高等动物的运动技能中已取得成功,该框架将策略搜索和状态动作价值函数相结合。但智能体使用策略探索是贪婪的,评价网络估算的Q值函数却使用低估值。为使智能体采取更好的策略,将策略蒸馏(PD)与SAC算法相融合,提出一种PD柔性动作评价(PDSAC)算法,该算法让智能体使用混合策略进行探索,使强化学习得到的奖励函数收敛速度加快。为验证PDSAC算法的有效性,理论证明该算法能提升策略的探索效率,并在四足机器人步态学习任务中进行了验证。仿真实验结果表明:相比SAC算法,PDSAC算法在步态学习任务中可以使奖励函数值提高26.7%,同时收敛速度提升40%。

关键词：强化学习策略蒸馏混合策略好奇心探索策略步态学习

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基于对比学习和标签挖掘的点云分割算法

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计算机研究与发展 2025年第1期62卷 132-143页

作者：黄华卜一凡许宏丽王晓荣北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 交通数据分析与挖掘北京市重点实验室(北京交通大学) 北京100044 轨道工程北京市重点实验室(北京交通大学) 北京100044 智慧高铁系统前沿科学中心(北京交通大学) 北京100044

基于深度学习的点云分割算法通过设计复杂的特征提取模块,可以对高维空间点云进行有效的分割.但由于缺乏对边界点集的特征挖掘,使得其对边界分割的精度欠佳.已有将对比学习思想用于点云分割以解决边界区域分割性能不足问题的研究中,忽... 详细信息

基于深度学习的点云分割算法通过设计复杂的特征提取模块,可以对高维空间点云进行有效的分割.但由于缺乏对边界点集的特征挖掘,使得其对边界分割的精度欠佳.已有将对比学习思想用于点云分割以解决边界区域分割性能不足问题的研究中,忽略了点云无序和稀疏特性,特征提取不够准确.对此,设计了基于对比学习和标签挖掘的点云分割模型CL2M(contrastive learning label mining),通过自注意力机制学习不同位置处点云更为精准的特征,并引入对比学习方法,提高了点云边界处的分割精度.在对比边界学习过程中通过深入挖掘语义空间中的标签并设计了基于标签分布的对比边界学习模块,使得高维空间点云标签分布包含更多的语义信息.CL2M充分利用标签的分布规律计算分布间的距离,可准确划分正负样本,减少了常规硬划分带来的累计错误.在2个公开数据集上进行的实验结果表明,CL2M在多个评价指标上优于既有的点云分割模型,验证了模型的有效性.

关键词：计算机视觉点云分割对比学习自注意力机制边界挖掘

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近端策略优化的城市环境多智能体协作对抗方法

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通信学报 2025年第3期46卷 94-108页

作者：米广铭张辉张菁卓力北京工业大学信息科学技术学院北京100124 北京工业大学计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124

城市环境由于其地理空间的复杂性及动态变化性,往往会令指挥系统变得低效且短视。针对该问题,提出了一种近端策略优化城市环境的多智能体协作对抗方法。首先,在建立完善的城市对抗环境的基础上,使用近端策略优化的演员-评论员网络算法... 详细信息

城市环境由于其地理空间的复杂性及动态变化性,往往会令指挥系统变得低效且短视。针对该问题,提出了一种近端策略优化城市环境的多智能体协作对抗方法。首先,在建立完善的城市对抗环境的基础上,使用近端策略优化的演员-评论员网络算法进行求解;其次,针对多对一的评论网络采用嵌入方法来解决空间维度不同的异构智能体决策评价问题;再次,在近端策略优化的基础上,增加了自适应采样来辅助策略的更新;最后,对演员网络进行权重继承操作以帮助智能体迅速接管相应的任务。实验结果表明,相较于其他方法,所提方法的奖励回报提高了22.67%,收敛速度加快了8.14%,不仅可以满足城市环境下多个智能体协作对抗的决策,还能够兼容多异构智能体的协作对抗。

关键词：深度强化学习多智能体协作对抗近端策略优化城市环境

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融合不确定性建模的时空交通数据插补方法

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计算机研究与发展 2025年第2期62卷 346-363页

作者：刘乐郭晟楠靳希源赵苗苗陈冉林友芳万怀宇北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 交通数据分析与挖掘北京市重点实验室(北京交通大学) 北京100044

交通数据缺失是智能交通系统无法避免的问题之一,对缺失值进行补全和不确定性量化能提高智能交通系统中交通数据挖掘相关任务的精度和可靠性.然而,目前大多数交通数据插补模型都只能针对缺失值给出点估计,无法量化不确定性,难以满足交... 详细信息

交通数据缺失是智能交通系统无法避免的问题之一,对缺失值进行补全和不确定性量化能提高智能交通系统中交通数据挖掘相关任务的精度和可靠性.然而,目前大多数交通数据插补模型都只能针对缺失值给出点估计,无法量化不确定性,难以满足交通领域对数据可靠性的要求.而且,现有方法将重点放在了建模交通数据的时空相关性上,却未能在捕获时空相关性的过程中考虑缺失值的影响.此外,交通数据的不确定性同时受到时间、空间位置以及数据自身状态的影响,但是现有方法无法全面考虑这些因素的影响.为了解决这些问题,提出了一种时空不确定性指导的交通数据插补模型(spatial-temporal uncertainty guided traffic data imputation network,STUIN),以自监督训练的方式实现了时空交通数据的插补和对插补结果的不确定性量化.具体来说,创新地将神经网络的隐状态建模成服从高斯分布的随机变量,借助方差建模隐状态的不确定性,利用基于方差的注意力机制描述不确定性对时空相关性建模的影响;此外,设计了一个新颖的时空不确定性初始化模块,在初始化均值和方差时同时考虑了时间、空间和数据缺失状况多种因素的影响.在2个交通流量数据集上的实验结果表明STUIN在数据插补和不确定性量化上都达到了最先进的性能.

关键词：交通数据插补不确定性量化基于方差的注意力机制时空数据挖掘时空图数据

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群体机械道具表演行为建模与仿真研究

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系统仿真学报 2025年第1期37卷 299-310页

作者：何莲黄可翔闫大鹏唐瑞达丁刚毅北京理工大学计算机学院北京100081 数字表演与仿真技术北京市重点实验室北京100081

在舞台表演中,机械道具数量逐渐增多,给其控制和设计带来了巨大挑战,每次创意修改均需重新彩排,导致了效率低下和对创意修改的敏感性。为解决这些问题,提出了一种群体机械道具的表演行为模型,通过质心生长与三维线性插值生成空间状态,... 详细信息

在舞台表演中,机械道具数量逐渐增多,给其控制和设计带来了巨大挑战,每次创意修改均需重新彩排,导致了效率低下和对创意修改的敏感性。为解决这些问题,提出了一种群体机械道具的表演行为模型,通过质心生长与三维线性插值生成空间状态,并利用梯度下降在时间维优化状态。通过构建三维仿真实验,对模型中的群体机械道具表演行为规划与优化进行分析,使用相似性评估仿真效果与真实表演效果,说明该模型在真实表演中的有效性,并将其应用于一次表演中,证明了该模型的可行性与先进性。

关键词：机械道具群体控制控制系统舞台表演表演仿真

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